摘要：作為一種典型的鈍體繞流,方柱繞流具有物體幾何外形簡單而流場結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的特性,常規(guī)的基于RANS的數(shù)值計算方法難以準(zhǔn)確模擬。DNS不使用任何湍流模型,直接求解完整的非定常流動控制方程組,模擬包括脈動在內(nèi)的湍流所有非定常流動量的時空演變過程,是湍流數(shù)值模擬中最精確的方法,在復(fù)雜流動數(shù)值模擬方面的應(yīng)用潛力巨大。本文自主設(shè)計和編制并行數(shù)值模擬程序,使用基于"神威·太湖之光"國產(chǎn)CPU架構(gòu)的大規(guī)模并行計算,開展了中等雷諾數(shù)(Re=10 000)方柱繞流的直接數(shù)值模擬。其中:不可壓N-S方程組采用基于交錯網(wǎng)格的有限體積法離散;壓力-速度耦合采用SIMPLE算法處理;離散得到的代數(shù)方程組采用Gauss-Seidel迭代求解;時間步進采用Euler隱式格式,對流項采用QUICK格式,耗散項采用中心差分格式;數(shù)值模擬程序的并行化使用MPI方法處理。文中重點分析了方柱繞流的復(fù)雜渦系結(jié)構(gòu),同時給出了部分湍流統(tǒng)計結(jié)果,并通過與RANS和LES模擬結(jié)果的對比分析,展現(xiàn)了DNS在復(fù)雜精細流場模擬方面的優(yōu)勢。